低介电环氧树脂组合物及其制备方法、复合材料技术

本发明专利技术提供了一种低介电环氧树脂组合物及其制备方法、复合材料。该制备方法包括以下步骤：将第一基体环氧树脂与固化剂混合均匀，获得第一组分；将第二基体环氧树脂与第一介电改性剂混合、熔炼，获得第二组分；将第三基体环氧树脂与第二介电改性剂混合均匀，获得第三组分；在加热的条件下，将第四基体环氧树脂与增韧改性剂进行混合，直至增韧改性剂完全溶解，获得第四组分；在加热的条件下，将第一组分、第二组分、第三组分加入第四组分中，混合均匀，获得低介电环氧树脂组合物。本发明专利技术通过添加一定的介电改性剂，并改进增韧剂种类，及特定顺序制得的介电改性树脂体系具有较低的介电性能，同时具有较高的力学性能，能满足电子设备的低介电、高强度的要求。高强度的要求。

【技术实现步骤摘要】
低介电环氧树脂组合物及其制备方法、复合材料


[0001]本专利技术属于电子设备
，具体地，涉及一种低介电环氧树脂组合物及其制备方法，及由其制得的、用于电子设备的单向或织物复合材料。

技术介绍

[0002]聚合物复合材料广泛用于制备电子设备的制件，例如天线罩、雷达罩等。一般，为了能够有效保障电子设备的使用，这种聚合物复合材料都有低介电、高强度的要求。
[0003]一般，这些聚合物复合材料都是环氧树脂组合物制成的。然而，现有的、用于制备电子设备制件的环氧树脂组合物的刚性都比较大。由于其刚性大，传统的增韧改性方式，如添加丁腈橡胶、丁苯橡胶等，使得材料固化后分子链段的自由空间大，从而导致环氧树脂固化后介电性能差，其制备的相关复合材料不能满足制件的低介电、高强度的要求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种低介电环氧树脂组合物的制备方法，其包括以下步骤：
[0005]将第一基体环氧树脂与固化剂混合均匀，获得第一组分；
[0006]将第二基体环氧树脂与第一介电改性剂混合、熔炼，获得第二组分；
[0007]将第三基体环氧树脂与第二介电改性剂混合均匀，获得第三组分；
[0008]在加热的条件下，将第四基体环氧树脂与增韧改性剂进行混合，直至所述增韧改性剂完全溶解，获得第四组分；
[0009]在加热的条件下，将所述第一组分、所述第二组分、所述第三组分加入所述第四组分中，混合均匀，获得所述低介电环氧树脂组合物。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，在60℃～150℃的温度下，将所述第二基体环氧树脂与所述增韧改性剂进行混合，直至所述增韧改性剂完全溶解，获得所述第四组分。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，在60℃-90℃的温度下，将所述第一组分、所述第二组分、所述第三组分加入所述第四组分中，混合均匀，获得所述低介电环氧树脂组合物。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述第一基体环氧树脂、所述第二基体环氧树脂、所述第三基体环氧树脂、所述第四基体环氧树脂为双酚A环氧树脂和/或双酚F环氧树脂或其混合物；
[0013]所述固化剂为双氰胺及其脲类促进剂的混合物；
[0014]所述增韧改性剂为聚烯烃及其极性嵌段共聚物中的一种或多种；
[0015]所述第一介电改性剂为联苯结构环氧树脂，所述第二介电改性剂为气相二氧化硅和/或真空玻璃微珠。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，所述第一基体环氧树脂、所述第二基体环氧树脂、所述第三基体环氧树脂、所述第四基体环氧树脂共40-85份、所述固化剂4-15份、所述第一介电改性剂5-25份、所述第二介电改性剂0.1-5份、所述增韧改性剂5-15份。
012、BE186、BE188、BE501、NPEL128、NPEL127等。本专利技术可用的双酚F环氧树脂包括但不限于：BFE170、BFE235、BFE283、NPEF-170等。
[0034]可选地，本专利技术的固化剂为双氰胺脲类促进剂的混合物。其中，本专利技术可用的脲类促进剂包括但不限于：UR200、UR300、UR500、OMICURE U-24M、OMICURE U-410M、OMICURE U-405M、OMICURE U-52M、OMICURE U-35M、。此外，在本专利技术的一些实施例中，还可仅使用双氰胺作为固化剂。
[0035]可选地，本专利技术的增韧改性剂为聚烯烃及其极性嵌段共聚物中的一种或多种。其中，本专利技术可用的聚烯烃优选为聚乙烯。其极性嵌段共聚物包括但不限于：VINYEL、VINYEL-C。
[0036]本专利技术中，介电改性剂包括第一介电改性剂和第二介电改性剂。其中，第一介电改性剂为联苯结构环氧树脂，例如：BPNE3501、BPNH9781等。第二介电改性剂为气相二氧化硅和/或真空玻璃微珠。可选地，第一介电改性剂5-25份，第二介电改性剂0.1-5份。
[0037]本专利技术提供的低介电环氧树脂组合物，可以明显降低通用环氧树脂体系的介电性能，同时增加其韧性，解决了通用环氧树脂体系介电性能差，韧性低而无法应用在电子装备设备领域的问题。
[0038]本专利技术还提供了一种制备上述低介电环氧树脂组合物的方法。具体地，包括如下步骤：
[0039]将第一基体环氧树脂与固化剂混合均匀，获得第一组分；
[0040]将第二基体环氧树脂与第一介电改性剂混合、熔炼，获得第二组分；
[0041]将第三基体环氧树脂与第二介电改性剂混合均匀，获得第三组分；
[0042]在加热的条件下，将第四基体环氧树脂与增韧改性剂进行混合，直至增韧改性剂完全溶解，获得第四组分；
[0043]在加热的条件下，将第一组分、第二组分、第三组分加入第四组分中，混合均匀，获得低介电环氧树脂组合物。
[0044]概括而说，就是先将基体环氧树脂分为四份(即第一基体环氧树脂、第二基体环氧树脂、第三基体环氧树脂、第四基体环氧树脂)，然后将每份分别与固化剂、第一介电改性剂、第二介电改性剂、增韧改性剂分别混合(或混合后再熔炼等)，再将制得的组分加到一起再次混合均匀，即得。
[0045]通过本专利技术提供的方法，可以制得低介电、高韧性的环氧树脂组合物。
[0046]其中，第四步和第五步中的加热，采用的是中温加热。可选地，在60～150℃的温度下，将第二基体环氧树脂与增韧改性剂进行混合，直至增韧改性剂完全溶解，获得第四组分。可选地，在60～90℃的温度下，将第一组分、第二组分、第三组分加入第四组分中，混合均匀，获得低介电环氧树脂组合物。
[0047]需要特别说明的是，第一基体环氧树脂、第二基体环氧树脂、第三基体环氧树脂、第四基体环氧树脂的具体种类可以相同，也可以不同；其用量可以相同、也可以不同，按照实际情况确定即可。但其只能选自双酚A环氧树脂和/或双酚F环氧树脂或其混合物，且其在环氧树脂组合物中的总含量为40-85份。
[0048]与之不同的是，第一介电改性剂和第二介电改性剂的种类不同、用量不同，具体作用也实质不同。第一介电改性剂为联苯结构环氧树脂，第二介电改性剂为气相二氧化硅和/
或中空玻璃微珠。第一介电改性剂5-25份，第二介电改性剂0.1-5份。
[0049]进一步地，本专利技术还提供了一种用于电子设备的复合材料，其由高强玻璃纤维布或者石英布与上述低介电环氧树脂组合物制成。可选地，可通过预浸渍的方式进行制备。即，将高强玻璃纤维布或者石英布浸渍在上述环氧树脂组合物体系中。
[0050]本专利技术所述的高强玻璃纤维布指得是由高强玻璃纤维编织而成的纤维布，可以为平纹、斜纹或者缎纹，根据美国军标(MIL-R-60346C)规定，高强玻璃纤维是指无捻粗纱浸胶束纱强度不低于2758MPa的玻璃纤维。
[0051]本专利技术制得的复合材料的介电常数小于4.0，介电损耗小于0.015，玻璃化转变温度超过130℃。
[0052]下面参考具体实施例，对本专利技术进行说明。下述实施例中所取工艺条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低介电环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一基体环氧树脂与固化剂混合均匀，获得第一组分；将第二基体环氧树脂与第一介电改性剂混合、熔炼，获得第二组分；将第三基体环氧树脂与第二介电改性剂混合均匀，获得第三组分；在加热的条件下，将第四基体环氧树脂与增韧改性剂进行混合，直至所述增韧改性剂完全溶解，获得第四组分；在加热的条件下，将所述第一组分、所述第二组分、所述第三组分加入所述第四组分中，混合均匀，获得所述低介电环氧树脂组合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在60℃～150℃的温度下，将所述第二基体环氧树脂与所述增韧改性剂进行混合，直至所述增韧改性剂完全溶解，获得所述第四组分。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在60℃-90℃的温度下，将所述第一组分、所述第二组分、所述第三组分加入所述第四组分中，混合均匀，获得所述低介电环氧树脂组合物。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基体环氧树脂、所述第二基体环氧树脂、所述第三基体环氧树脂、所述第四基体环氧树脂为双酚A环氧树脂和/或双酚F环氧树脂或其混合物；所述固化剂为双氰胺及其脲类促进剂的混合物；所述增韧改性剂为聚烯烃及其极性嵌段共聚物中的一种或多种；所述第一介电改性剂为联苯结构环氧树脂，所述第二介电改性剂为气相二氧化硅和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄登亮，尚仰宏，王飞，沈旭望，
申请(专利权)人：中电科芜湖通用航空产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：